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Chapter 5: Research Methodology

5.8 Case study

5.8.4 Analysing qualitative data using content analysis

El análisis de masas de agua basado en los resultados del diagrama TS (Figura 2.8.) muestra la presencia del Agua Tropical Superficial (ATS: T>25°C, S<34), ubicada al Norte del Ecuador y yace entre la superficie y los 100m, aproximadamente; el Agua Superficial Ecuatorial (ASE: T<25°C, S>34), que se localiza a lo largo del Ecuador, es más fría y salada que la ATS, ya que es producto de la surgencia o afloramiento ecuatorial y estaba, posiblemente, influenciada por advección de la corriente del Perú durante al fortalecimiento de los vientos alisios del sur en la época del muestreo. La presencia de esta última es muy limitada y se observa, esencialmente, al Sur del Pacífico colombiano. Estas dos masas de agua se encuentran separadas por la presencia del frente ecuatorial, a unos pocos grados al Sur del Ecuador.

En el diagrama TS también se aprecia la presencia del Agua Subsuperficial Subtropical (ASSST: 34.6 a 35.4; 19 a 25°C), la cual se observa a los 100 y 115m. El máximo de salinidad característico de la ASSST a esta profundidad es un componente del Agua Central que es aflorada en el Ecuador (O’Connor et al., 2002). Esta masa de agua se extiende al Norte del Ecuador desde el sur; su penetración en la CPC y en todo el Panama Bight podría tener variación estacional relacionada con el proceso de afloramiento ecuatorial. De igual manera, esta masa de agua es de gran importancia ya que podría ser un canal para la propagación de anomalías termales desde el Pacífico Sur a la picnoclina ecuatorial (Fiedler y Talley, 2006)

Las masas de agua profundas en la CPC muestran el predominio desde los 500m hasta los 1200m del Agua Intermedia Antártica (AIAT: 33.8 a 34.4; 2 a 10°C); las aguas profundas por debajo de los 1200m no se establecen debido a la limitación del muestreo.

Transecto 4° N (Malpelo)

A lo largo del transecto sobre la latitud 4ºN (Figura 2.9.) se realizaron los perfiles verticales de salinidad y temperatura con CTD hasta 1200m (Figura 2.9. izquierda), y oxígeno disuelto con botella Niskin hasta 150m (Figura 2.9. derecha). La temperatura y la salinidad se observaron en una columna de agua bien estratificada, caracterizada por el comportamiento homogéneo de las isotermas de 10, 15 y 20°C y la isohalina de 34.

Para observar con mayor detalle el comportamiento de la capa superficial (hasta 150m) se aumentó la resolución de los datos de salinidad y temperatura (Figura 2.9. derecha), cuyo resultado muestra la formación de un domo, tanto en la temperatura como en la salinidad, centrado a los 79°W, caracterizado por el ascenso de las isotermas de 24 y 25°C y la isohalina de 33. Este comportamiento es característico de zonas de ascenso de aguas hacia la superficie, conocidas como zonas de surgencia o afloramiento. Para el caso del oxígeno disuelto (Figura 2.9. derecha) se observó hacia el lado este de la isla Malpelo una disminución rápida en las capas superiores, alcanzando los 2ml/L a los 75m y en la localización media del domo térmico y salino (79°W)

Figura 2.8. Diagrama de las masas de agua que se encuentran en la CPC: Agua Tropical Superficial (ATS), Agua Superficial Ecuatorial (ASE), Agua Subsuperficial Sub-Tropical (ASSST), Agua Intermedia Antártica (AIAT)

Figura 2.9. Distribución vertical de la temperatura, salinidad y oxígeno disuelto a lo largo del transecto 4º N.

Figura 2.10. Perfil vertical de los gradientes de temperatura potencial (Tpot-0), salinidad y densidad (sigma-0) a lo largo del transecto 4º N.

Las picnoclinas (cambios fuertes de densidad) en el trópico son relativamente fuertes (dδ/dz alto) y someras en el contexto global. La picnoclina (Figura 2.10c) en el transecto 4°N es principalmente una termoclina, al igual que en todo el Pacífico Tropical Oriental, ya que gran parte de la estratificación de la densidad es consecuencia del gradiente vertical de temperatura y a la vez es reforzada por una haloclina. La termoclina (Figura 2.10a) a lo largo del transecto 4°N es somera (25 a 60m) y fuerte (gradiente de temperatura potencial |dTpot/dz| alto), presentando un ascenso a los 79°W que coincide con una fuerte haloclina (gradiente de salinidad |dS/dz| alto) (Figura 2.10b), la cual es más ancha en la zona cercana a la costa; producto de la gran variación de densidad por la descarga de agua dulce de los ríos y la mayor pluviosidad en la costa por acción del chorro de viento de baja altura del Chocó (Poveda y Mesa, 2000)

Con los datos del CTD para el mismo trayecto (transecto Malpelo) se calculó la velocidad geostrófica,

tomando como nivel de referencia (nivel de no movimiento asumido) los 900m de profundidad. Para el flujo meridional (Figura 2.11.) se observa la presencia de corrientes superficiales hacia el norte (valores positivos) y hacia el sur (valores negativos), que conforman un sistema de corrientes caracterizado por la presencia de una célula ciclónica (giro anti- horario) centrada a los 79°W, la cual presenta velocidades hacia el sur de 40 a 50cm/s y velocidades hacia el norte, en la zona costera, mayores de 60cm/s. También se observa una célula anticiclónica (giro horario) de mayor extensión (entre 82.5 y 79.5°W), que rodea al SFF Malpelo con velocidades de 40cm/s (hacia el sur) y 30cm/s (hacia el norte). El giro ciclónico del lado costero se profundiza hasta aproximadamente 600m, presentando sus mayores velocidades entre la superficie y los 50m de profundidad. También se observa una corriente hacia el sur entre 200 y 400m, con una velocidad de 10cm/s, que se localiza entre los 82 y 81°W en inmediaciones de la isla Malpelo.

Figura 2.11. Perfil vertical de la velocidad geostrófica a lo largo del transecto 4º N (Malpelo). Los flujos hacia el norte contienen valores positivos y los flujos hacia el sur contienen valores negativos de velocidad.

Los perfiles verticales de nutrientes y clorofila-a a lo largo de los 4°N (Figura 2.12.) muestran un patrón consistente en su distribución vertical con lo reportado para el Pacífico Tropical Oriental (Libes, 1992; Fiedler y Talley, 2005). En masas de agua estables (océanos tropicales y subtropicales) la distribución vertical de nutrientes, productividad primaria y clorofila-a se caracteriza por una disminución de nutrientes cerca de la superficie y un aumento de éstos a profundidades entre 20 y 100m, donde se produce un máximo profundo de clorofila-a (Lalli y Parsons, 1997). Esta característica se da ya que las aguas tropicales se encuentran permanentemente estratificadas con una alta concentración de nutrientes debajo de la picnoclina y una baja concentración de éstos sobre la picnoclina. La picnoclina actúa como una barrera para la difusión turbulenta de nutrientes de un área a la otra.

Tal como se aprecia, los máximos de nitrito, nitrato, fosfato y silicato se presentan en la parte baja de la termoclina y picnoclina (por debajo de los 60m). Para el caso del silicato, se observa que los valores superficiales más bajos se encuentran en la mitad de la CPC y tienden a incrementarse hacia la costa y hacia el oeste, después de los 83°W. El nitrato presenta la formación de una franja de alta concentración, la cual es más ancha hacia el extremo oceánico (84°W) y se hace más angosta y somera hacia la costa. El fosfato registra un ascenso en la concentración en los 79°W, coincidiendo con la generación del domo termal y halino de esta región; y la clorofila-a genera un máximo subsuperficial a los 60m, profundidad que es lo suficientemente somera para recibir luz solar y realizar la fotosíntesis, coincidiendo con el comportamiento descrito por Mann y Lazier (1996), y Fiedler y Talley (2005)

Características superficiales

Para mayor comprensión de las condiciones oceanográficas que afectan al SFF Malpelo se realizaron mapas superficiales de temperatura, salinidad y topografía dinámica (Figura 2.13.)

En el análisis de la temperatura superficial en la CPC se evidenció la intrusión de aguas frías (26.1 y 26.5ºC) provenientes del suroeste, entre los meridianos 82 y 84ºW hasta los 02º30’N, influenciadas básicamente por los vientos alisios que orientan su desplazamiento y permiten la

intensificación de la corriente de Humboldt a estas latitudes (Figura 2.13a.). Las temperaturas más altas se encuentran en el sector costero, frente y a lo largo de todo el litoral chocoano (28 y 28.6ºC). Asimismo, en el sector noroeste las isotermas permitieron visualizar la entrada de aguas cálidas con temperaturas por encima de los 27.5ºC, sin igualar las del sector costero; éstas podrían ser masas de agua pertenecientes a las cuencas de Panamá y Costa Rica. En la vasta zona central de la CPC, la TSM se mantuvo casi constante, con valores que fluctuaron entre 26.5 y 27.5ºC. Estas condiciones fueron casi-normales para la época de septiembre, cuando la ZCIT se encuentra al Norte y las corrientes provienen del Sur.

El comportamiento de la salinidad superficial en toda la CPC (Figura 2.13b.) varió de manera similar a la TSM. Valores de 28.94 se registraron en la región costera del Chocó, situación que permitió evidenciar el importante aporte que ejercen las escorrentías de esta región a este parámetro físico oceánico; principalmente debido a la posición norte de la ZCIT, lo cual favorece la generación de una zona de baja velocidad del viento (<4.5 m/s) al Norte de la CPC, frente al litoral chocoano (Figura 2.14.), y la generación de una zona de alta temperatura que contribuye al aumento del proceso convectivo, que estimula la alta precipitación en este sector para la época del muestreo y el aporte de vapor de agua hacia el oeste, a través del istmo de Panamá, que contribuyen a la precitación neta en la región (Benway y Mix, 2004). Los valores más altos se registraron en una cuña de aguas frías provenientes del suroeste, impulsadas por los vientos alisios, alcanzando las 33.6 y disminuyendo a 33.0 a medida que ésta se desplazaba al centro de la cuenca hasta alcanzar las inmediaciones de isla Malpelo.

El cálculo de la topografía dinámica superficial (Figura 2.13c.) muestra una corriente superficial en la zona sur de la CPC, a la altura de los 3°N, la cual hace parte de uno de los lóbulos de la denominada corriente Ecuatorial del Sur, CES, que fluye hacia Pacífico Central Occidental (Kessler, 2005). En la zona central de la CPC se aprecia la celda anticlónica observada en el perfil vertical (Figura 2.11.), la cual rodea toda el área del SFF Malpelo; mientras que en la zona costera centrada a 79°W se advierte una celda ciclónica, la cual genera ascenso de la termoclina y picnoclina, formando

una zona de afloramiento o surgencia. Este giro antihorario influencia inclusive hasta la isla de Gorgona, fortaleciendo la denominada corriente Colombia. Asimismo, se observa la entrada de una débil corriente proveniente del oeste, penetrando entre los 4 y 5°N, la cual correspondería a la parte más extrema de la contracorriente Ecuatorial del Norte, CCEN; configurando en la zona noroeste de la CPC una celda de tipo ciclónica que parece conformar una corriente costera entre Panamá y Nicaragua, lo cual no se puede confirmar debido a la falta de datos en dicha región.

Las corrientes a nivel subsuperficial (Figura 2.13d.), calculadas por el mismo método dinámico señala en la zona sur de la CPC (entre 1 y 2.5°N) la aparición de una corriente que fluye de oeste a este a los 200m de profundidad, la cual corresponde a la corriente Ecuatorial Subsuperficial, CESS, conocida también como la corriente de Cromwell. La CESS penetra en la zona sur de la CPC y asciende hasta alcanzar el SFF Malpelo, para luego descender hacia inmediaciones de la costa nariñense. Este descenso es consecuencia, en parte, de la influencia de la célula ciclónica de la zona costera (79°W) observada a nivel superficial y que se profundiza y

expande a los 200m. En la zona oeste de la CPC, a la altura de los 4°N con 84°W se observó la aparición de una célula ciclónica de menor intensidad que la costera.

En síntesis, podría decirse que las condiciones oceanográficas que afectan al SFF Malpelo están en estrecha relación con lo que acontece en toda la CPC, por lo cual no es posible considerarlo como un sistema oceanográfico aislado, sino que responde a la interacción océano-atmósfera manejada por el desplazamiento de la ZCIT; la influencia de corrientes oceánicas superficiales y subsuperficiales que provienen del oeste y del suroeste, y a la generación de remolinos locales horarios y anti- horarios.

La distribución vertical de los nutrientes está muy relacionada con la configuración de la picnoclina, la cual para septiembre de 2003 se presentó a una profundidad media de 60m, considerándose somera en comparación con el resto del Pacífico Tropical Oriental. La interacción de los nutrientes, luz y clorofila-a en la generación del máximo subsuperficial de clorofila-a responde al comportamiento reportado por otros investigadores en aguas del Pacífico Tropical Oriental.

Figura 2.13. Gráficos superficiales de temperatura del mar (a); salinidad (b); topografía dinámica a 0 m (c), y topografía dinámica a 200 m de profundidad (d)

2.4. Literatura citada

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